JP2011087298A - 発光ダイオードの変換回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光ダイオードの駆動装置に関するものであり、特に異なる長さを有する複数のＬＥＤランプを駆動するためのＬＥＤ変換回路のＬＥＤ駆動装置を提供する。
【解決手段】交流電圧をパルス交流電圧に変換する整流器と、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプと、複数の電流ソースと、前記整流器と前記電流ソースに連接されると共に、前記ＬＥＤランプを点灯又は消灯できるコントローラとを備え、前記電流ソースは、誤差増幅器とトランジスタとを有し、前記誤差増幅器は、第１入力端と、第２入力端と、輸出端とを有し、前記トランジスタは、前記ＬＥＤランプの末端に連接されるドレインと、前記誤差増幅器の第２入力端と電流感知抵抗に連接されるソースと、前記誤差増幅器の出力端に連接されるゲートとを有することを特徴とする。
【選択図】図１
【解決手段】交流電圧をパルス交流電圧に変換する整流器と、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプと、複数の電流ソースと、前記整流器と前記電流ソースに連接されると共に、前記ＬＥＤランプを点灯又は消灯できるコントローラとを備え、前記電流ソースは、誤差増幅器とトランジスタとを有し、前記誤差増幅器は、第１入力端と、第２入力端と、輸出端とを有し、前記トランジスタは、前記ＬＥＤランプの末端に連接されるドレインと、前記誤差増幅器の第２入力端と電流感知抵抗に連接されるソースと、前記誤差増幅器の出力端に連接されるゲートとを有することを特徴とする。
【選択図】図１
Description
本発明は、発光ダイオードの駆動装置に関するものであり、特に異なる長さを有する複数のＬＥＤランプを駆動するためのＬＥＤ変換回路のＬＥＤ駆動装置に関するものである。
白色の発光ダイオード（Ｗｈｉｔｅ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅｓ， ＷＬＥＤｓ）は、将来の主な照明装置の一つになるが、現在には、コストが高く、優れた効果を果たせない及び安定度が低い理由で、普及になることができず、又、現在は、ＷＬＥＤに対する様々な照明の解決方案が提出されるが、そのコストも高いので、一般の家庭には受け取れなく、更に返却率（ＲＥＦＵＮＤ ＲＡＴＥ）も高い現象がある。
ＷＬＥＤランプとＷＬＥＤランプの駆動回路は、固有の欠陥があるため、研究開発の人員がＷＬＥＤランプの製造コストを縮減するために駆動回路のコストを降下しなければならない。設計者は、電流安定器（ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）として単に抵抗（ｒｅｓｉｓｔｏｒ）を使ってみることにより、交流電流（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ， ＡＣ）でＷＬＥＤランプを駆動する。このように、コストの降下効果を図るが、発光効率が悪いという問題を招く、且つ灯具におけるＷＬＥＤランプの数量が正バイアス降下（ｆｏｒｗａｒｄ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｒｏｐｓ）に対応して調整しなければならなく、そうしないと、電流がＷＬＥＤランプを通過して点灯させることができない。ＷＬＥＤランプの数量が少なすぎると、全てのＷＬＥＤランプから発生される正バイアス降下が交流電流のピーク値より遥かに小さく、そして大量の電圧が電流安定抵抗に流通することにより、ＷＬＥＤランプの発光効率を悪くなる。
ＷＬＥＤランプの正バイアスが交流電流のピーク値に近接すると、発光効率の改善効果を達成できる。又、前記発光効率の改善効果は良く使用されるものであるので、特に特許文献や非特許文献に記載されていない。
しかし、前記の方法によってＷＬＥＤランプの力率を降下させる問題がある。又、交流電流の駆動信号が高電圧から低電圧に変換すると、ＷＬＥＤランプに流通する電流が変わっていく。電流変わりのことで灯具が安全操作の範囲以外に動作すると、発生される高温でＷＬＥＤランプの損壊率が高くなると共に、ＷＬＥＤランプの寿命を縮めていく問題がある。
そこで、出願されたのが本発明であって、異なる長さを有する複数のＬＥＤランプを駆動すると共に、入力した交流電流の大きさによって選択的にＬＥＤランプを点灯／消灯するＬＥＤ変換回路を提供することを目的としている。
本願の請求項１の発明は、交流電圧をパルス交流電圧に変換する整流器と、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプと、複数の電流ソースと、前記整流器と前記電流ソースに連接されると共に、前記ＬＥＤランプを点灯又は消灯できるコントローラとを備え、
前記電流ソースは、誤差増幅器とトランジスタとを有し、前記誤差増幅器は、第１入力端と、第２入力端と、輸出端とを有し、
前記トランジスタは、前記ＬＥＤランプの末端に連接されるドレインと、前記誤差増幅器の第２入力端と電流感知抵抗に連接されるソースと、前記誤差増幅器の出力端に連接されるゲートとを有することを特徴とする発光ダイオードの変換回路、を提供する。
前記電流ソースは、誤差増幅器とトランジスタとを有し、前記誤差増幅器は、第１入力端と、第２入力端と、輸出端とを有し、
前記トランジスタは、前記ＬＥＤランプの末端に連接されるドレインと、前記誤差増幅器の第２入力端と電流感知抵抗に連接されるソースと、前記誤差増幅器の出力端に連接されるゲートとを有することを特徴とする発光ダイオードの変換回路、を提供する。
本願の請求項２の発明は、前記コントローラは、前記パルス直流電圧に対応し合うと共に、適当なタイミングで対応する電流ソースに対して複数の参考電圧を発生することを特徴とする請求項２に記載の発光ダイオードの変換回路、を提供する。
本願の請求項３の発明は、前記コントローラは、前記交流電圧の半周期における少なくとも一つのタイミングで前記発光ダイオードに流通する電流を遮断することにより、前記発光ダイオードランプの輝度変換頻度が交流電圧の頻度の２倍より高いことを特徴とする請求項２に記載の発光ダイオードの変換回路、を提供する。
本願の請求項４の発明は、各発光ダイオードランプを複数の区域に分割するための少なくとも一つの区分電流ソースを更に備え、
前記区分電流ソースは、第１区分電流ソースと第２区分電流ソースを有し、
前記第１区分電流ソースは、前記発光ダイオードランプと前記電流ソースに連接されることにより、前記発光ダイオードが第１区域と第２区域に分割され、
前記第２区分電流ソースは、前記発光ダイオードランプと前記第１区分電流ソースと前記電流ソースに連接されることにより、前記発光ダイオードが第３区域と第４区域に分割され、
前記コントローラから発生される前記参考電圧は、前記第１区分電流ソース、前記第２区分電流ソース及び前記電流ソースの複数の所定電流値を代表する参考電圧を含み、且つ前記第１区分電流ソースの参考電圧が前記第２区分電流ソースの参考電圧より低く、前記第２区分電流ソースの前記参考電圧が前記電流ソースの参考電圧より低いことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの変換回路、を提供する。
前記区分電流ソースは、第１区分電流ソースと第２区分電流ソースを有し、
前記第１区分電流ソースは、前記発光ダイオードランプと前記電流ソースに連接されることにより、前記発光ダイオードが第１区域と第２区域に分割され、
前記第２区分電流ソースは、前記発光ダイオードランプと前記第１区分電流ソースと前記電流ソースに連接されることにより、前記発光ダイオードが第３区域と第４区域に分割され、
前記コントローラから発生される前記参考電圧は、前記第１区分電流ソース、前記第２区分電流ソース及び前記電流ソースの複数の所定電流値を代表する参考電圧を含み、且つ前記第１区分電流ソースの参考電圧が前記第２区分電流ソースの参考電圧より低く、前記第２区分電流ソースの前記参考電圧が前記電流ソースの参考電圧より低いことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの変換回路、を提供する。
本願の請求項５の発明は、前記第１区分電流ソースは、第１区分誤差増幅器と第１トランジスタを有し、前記第１区分誤差増幅器は、第１入力端と、第２入力端と出力端を有し、前記第１トランジスタは、前記発光ダイオードランプの第１区域に連接されるドレインと、前記第１誤差増幅器の前記第２入力端に連接されるソースと、前記第１誤差増幅器の前記出力端に連接されるゲートとを有し、
前記第２区分電流ソースは、第２区分誤差増幅器と第２トランジスタを有し、前記第２区分誤差増幅器は、第１入力端と、第２入力端と出力端を有し、前記第２トランジスタは、前記発光ダイオードランプの第２区域に連接されるドレインと、前記第２誤差増幅器の前記出力端に連接されるゲートと、前記第２誤差増幅器の前記第２入力端と第１区分電流ソースと前記電流感知抵抗に連接されるソースとを有することを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオードの変換回路、を提供する。
前記第２区分電流ソースは、第２区分誤差増幅器と第２トランジスタを有し、前記第２区分誤差増幅器は、第１入力端と、第２入力端と出力端を有し、前記第２トランジスタは、前記発光ダイオードランプの第２区域に連接されるドレインと、前記第２誤差増幅器の前記出力端に連接されるゲートと、前記第２誤差増幅器の前記第２入力端と第１区分電流ソースと前記電流感知抵抗に連接されるソースとを有することを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオードの変換回路、を提供する。
本願の請求項６の発明は、１２０ボルトの交流電流と２４０ボルトの交流電流との間に操作を変換するための発光ダイオードの変換回路であって、
入力した交流電圧をパルス交流電圧に変換するための整流器と、複数の発光ダイオード変換回路ランプと、複数の電流ソースと、高電圧ダイオードと、Ｐ型の金属酸化半導体モジュールと、ピーク感知モジュールと、第２Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタと、コントローラとを備え、
前記発光ダイオード変換回路ランプは、第１発光ダイオード変換回路ランプと第２発光ダイオード変換回路ランプを有し、
前記電流ソースは、誤差増幅器とトランジスタを有し、前記誤差増幅器は、第１入力端と第２入力端と出力端を有し、前記トランジスタは、対応する発光ダイオードランプの末端に連接されるドレインと、前記誤差増幅器の第２入力端と電流感知抵抗に連接されるソースと、前記誤差増幅器の出力端に連接されるゲートとを有し、
前記高電圧ダイオードは、カソードとアノードを有すると共に、前記第１ＬＥＤランプと第２発光ダイオードランプとの間に設けられ、前記カソードは前記第１発光ダイオードランプに連接され、
前記Ｐ型の金属酸化半導体モジュールは、前記整流器と前記第２発光ダイオードランプと前記高電圧ダイオードのアノードに連接され、
前記ピーク感知モジュールは、前記整流器に連接されると共に、前記パルス直流電圧のピーク信号を感知し、
前記コントローラは、前記ピーク感知モジュールにて前記ピーク信号を接収すると共に、前記第２Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタを起動又はクローズすることにより、前記第１発光ダイオードランプと第２発光ダイオードランプを並列又は直列に変換することを制御することを特徴とする発光ダイオードの変換回路、を提供する。
入力した交流電圧をパルス交流電圧に変換するための整流器と、複数の発光ダイオード変換回路ランプと、複数の電流ソースと、高電圧ダイオードと、Ｐ型の金属酸化半導体モジュールと、ピーク感知モジュールと、第２Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタと、コントローラとを備え、
前記発光ダイオード変換回路ランプは、第１発光ダイオード変換回路ランプと第２発光ダイオード変換回路ランプを有し、
前記電流ソースは、誤差増幅器とトランジスタを有し、前記誤差増幅器は、第１入力端と第２入力端と出力端を有し、前記トランジスタは、対応する発光ダイオードランプの末端に連接されるドレインと、前記誤差増幅器の第２入力端と電流感知抵抗に連接されるソースと、前記誤差増幅器の出力端に連接されるゲートとを有し、
前記高電圧ダイオードは、カソードとアノードを有すると共に、前記第１ＬＥＤランプと第２発光ダイオードランプとの間に設けられ、前記カソードは前記第１発光ダイオードランプに連接され、
前記Ｐ型の金属酸化半導体モジュールは、前記整流器と前記第２発光ダイオードランプと前記高電圧ダイオードのアノードに連接され、
前記ピーク感知モジュールは、前記整流器に連接されると共に、前記パルス直流電圧のピーク信号を感知し、
前記コントローラは、前記ピーク感知モジュールにて前記ピーク信号を接収すると共に、前記第２Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタを起動又はクローズすることにより、前記第１発光ダイオードランプと第２発光ダイオードランプを並列又は直列に変換することを制御することを特徴とする発光ダイオードの変換回路、を提供する。
本願の請求項７の発明は、更に第１Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタと、前記第１Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタのゲートと第２Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタに連接されるインバーターとを有し、
前記第１と第２Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタドのレインは前記Ｐ型の金属酸化半導体トランジスタモジュールに連接され、且つ前記Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタドと前記Ｐ型の金属酸化半導体トランジスタのソースがアースに固定されることを特徴とする請求項６に記載の発光ダイオードの変換回路、を提供する。
前記第１と第２Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタドのレインは前記Ｐ型の金属酸化半導体トランジスタモジュールに連接され、且つ前記Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタドと前記Ｐ型の金属酸化半導体トランジスタのソースがアースに固定されることを特徴とする請求項６に記載の発光ダイオードの変換回路、を提供する。
本願の請求項８の発明は、入力した交流電圧が１２０ボルトであるとき、前記コントローラは、前記第２Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタを起動し、前記Ｐ型の金属酸化半導体トランジスタモジュールは、前記高電圧ダイオードが電流を前記第１発光ダイオードランプから前記第２発光ダイオードランプに流通できないように制御することにより、前記第１発光ダイオードランプと前記第２発光ダイオードランプを並列状態になることを特徴とする請求項６に記載の発光ダイオードの変換回路、を提供する。
本願の請求項９の発明は、入力した交流電圧が２４０ボルトであるとき、前記コントローラは、前記第２Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタをクローズし、前記Ｐ型の金属酸化半導体トランジスタモジュールは前記高電圧ダイオードから正バイアスを発生さると共に、前記第１発光ダイオードランプと前記第２発光ダイオードランプを直列状態になることを特徴とする請求項６に記載の発光ダイオードの変換回路、を提供する。
本願の請求項１０の発明は、１２０ボルトの交流電流と２４０ボルトの交流電流との間に操作を変換するための発光ダイオードの変換回路であって、
入力した交流電圧をパルス交流電圧に変換するための整流器と、複数の発光ダイオードランプと、複数の電流ソースと、高電圧ダイオードと、Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタモジュールと、電源と、第４Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタと、コントローラとを備え、カソードとアノードを有すると共に、前記第１ＬＥＤランプと第２発光ダイオードランプとの間に設けられ、前記カソードは前記第１発光ダイオードランプに連接され、
前記複数の発光ダイオードランプは、第１発光ダイオードランプと第２発光ダイオードランプを有し、第１発光ダイオードランプと第２発光ダイオードランプとの最初の連接方式は直列状態であり、
前記電流ソースは、誤差増幅器とトランジスタを有し、前記誤差増幅器は、第１入力端と第２入力端と出力端を有し、前記トランジスタは、対応する発光ダイオードランプの末端に連接されるドレインと、前記誤差増幅器の第２入力端に連接されるソースと、前記誤差増幅器の出力端に連接されるゲートとを有し、
前記高電圧ダイオードは、カソードとアノードを有すると共に、前記第１ＬＥＤランプと第２発光ダイオードランプとの間に設けられ、前記高電圧ダイオードは前記第１発光ダイオードランプに連接され、
前記Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタモジュールは、変換部材と、第３Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタと、コンデンサと、遮断ダイオードと、抵抗とを有し、前記第３Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタは、前記変換部材に連接されるゲートと、前記高電圧ダイオードのアノードに連接されるソースと、前記整流器に連接されるドレインとを有し、
前記抵抗は、前記コンデンサと同時に並列方式で前記第３Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタのゲートとソースとの間に連接され、
前記電源は、前記変換部材と前記遮断ダイオードに介して前記第３Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタのゲートに連接され、
前記第４Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタは、前記コントローラに連接されるゲートと、前記第３Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタのソースに連接されるドレインを有し、
前記コントローラは、第１フィードバック抵抗の電流値を確認すると共に、前記第３Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタと前記第４Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタを制御することにより、前記第１発光ダイオードランプと第２発光ダイオードランプを並列又は直列に変換することを制御することを特徴とする発光ダイオードの変換回路、を提供する。
入力した交流電圧をパルス交流電圧に変換するための整流器と、複数の発光ダイオードランプと、複数の電流ソースと、高電圧ダイオードと、Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタモジュールと、電源と、第４Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタと、コントローラとを備え、カソードとアノードを有すると共に、前記第１ＬＥＤランプと第２発光ダイオードランプとの間に設けられ、前記カソードは前記第１発光ダイオードランプに連接され、
前記複数の発光ダイオードランプは、第１発光ダイオードランプと第２発光ダイオードランプを有し、第１発光ダイオードランプと第２発光ダイオードランプとの最初の連接方式は直列状態であり、
前記電流ソースは、誤差増幅器とトランジスタを有し、前記誤差増幅器は、第１入力端と第２入力端と出力端を有し、前記トランジスタは、対応する発光ダイオードランプの末端に連接されるドレインと、前記誤差増幅器の第２入力端に連接されるソースと、前記誤差増幅器の出力端に連接されるゲートとを有し、
前記高電圧ダイオードは、カソードとアノードを有すると共に、前記第１ＬＥＤランプと第２発光ダイオードランプとの間に設けられ、前記高電圧ダイオードは前記第１発光ダイオードランプに連接され、
前記Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタモジュールは、変換部材と、第３Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタと、コンデンサと、遮断ダイオードと、抵抗とを有し、前記第３Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタは、前記変換部材に連接されるゲートと、前記高電圧ダイオードのアノードに連接されるソースと、前記整流器に連接されるドレインとを有し、
前記抵抗は、前記コンデンサと同時に並列方式で前記第３Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタのゲートとソースとの間に連接され、
前記電源は、前記変換部材と前記遮断ダイオードに介して前記第３Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタのゲートに連接され、
前記第４Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタは、前記コントローラに連接されるゲートと、前記第３Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタのソースに連接されるドレインを有し、
前記コントローラは、第１フィードバック抵抗の電流値を確認すると共に、前記第３Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタと前記第４Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタを制御することにより、前記第１発光ダイオードランプと第２発光ダイオードランプを並列又は直列に変換することを制御することを特徴とする発光ダイオードの変換回路、を提供する。
本願の請求項１１の発明は、更に第２フィードバック抵抗と、第１区分モジュールと、第２区分モジュールと、を有し、前記第１区分モジュールは、前記第１発光ダイオードランプに連接されると共に、前記第１発光ダイオードランプを第１区域と第２区域に分割し、
前記第２区分モジュールは、前記第２発光ダイオードランプに連接されると共に、前記第２発光ダイオードランプを第３区域と第４区域に分割し、
前記第１発光ダイオードランプと第２発光ダイオードランプは並列状態であるとき、前記第１区分モジュールが前記第２フィートバック抵抗から発生するフィードバック電圧を使用し、前記第１発光ダイオードランプと第２発光ダイオードランプは直列状態であるとき、前記第１区分モジュールが前記第１フィードバック抵抗と前記第２フィードバック抵抗から発生する総合のフィードバック電圧を使用することを特徴とする請求項１０に記載の発光ダイオードの変換回路、を提供する。
前記第２区分モジュールは、前記第２発光ダイオードランプに連接されると共に、前記第２発光ダイオードランプを第３区域と第４区域に分割し、
前記第１発光ダイオードランプと第２発光ダイオードランプは並列状態であるとき、前記第１区分モジュールが前記第２フィートバック抵抗から発生するフィードバック電圧を使用し、前記第１発光ダイオードランプと第２発光ダイオードランプは直列状態であるとき、前記第１区分モジュールが前記第１フィードバック抵抗と前記第２フィードバック抵抗から発生する総合のフィードバック電圧を使用することを特徴とする請求項１０に記載の発光ダイオードの変換回路、を提供する。
本願の請求項１２の発明は、前記第１区分モジュールは、第１区分電流ソースと、第２区分電流ソースと、を有し、
前記第１区分電流ソースは、前記第１発光ダイオードランプの第１区域と第２区域との間に設けられると共に、第１参考電圧を接収することにより、前記第１区分電流ソースに流通する電流を決定し、
前記第２区分電流ソースは、前記第１発光ダイオードランプの第２区域と前記高電圧ダイオードのアノードとの間に設けられると共に、第２参考電圧を接収することにより、前記第２区分電流ソースに流通する電流を決定し、
前記第２区分モジュールは、第３区分電流ソースと、第４区分電流ソースと、を有し、
前記第３区分電流ソースは、前記第２発光ダイオードランプの第３区域と第４区域との間に設けられると共に、第３参考電圧を接収することにより、前記第３区分電流ソースに流通する電流を決定し、
前記第４区分電流ソースは、前記第２発光ダイオードランプの第４区域と前記第１フィードバック抵抗との間に設けられると共に、第４参考電圧を接収することにより、前記第４区分電流ソースに流通する電流を決定することを特徴とする請求項１１に記載の発光ダイオードの変換回路、を提供する。
前記第１区分電流ソースは、前記第１発光ダイオードランプの第１区域と第２区域との間に設けられると共に、第１参考電圧を接収することにより、前記第１区分電流ソースに流通する電流を決定し、
前記第２区分電流ソースは、前記第１発光ダイオードランプの第２区域と前記高電圧ダイオードのアノードとの間に設けられると共に、第２参考電圧を接収することにより、前記第２区分電流ソースに流通する電流を決定し、
前記第２区分モジュールは、第３区分電流ソースと、第４区分電流ソースと、を有し、
前記第３区分電流ソースは、前記第２発光ダイオードランプの第３区域と第４区域との間に設けられると共に、第３参考電圧を接収することにより、前記第３区分電流ソースに流通する電流を決定し、
前記第４区分電流ソースは、前記第２発光ダイオードランプの第４区域と前記第１フィードバック抵抗との間に設けられると共に、第４参考電圧を接収することにより、前記第４区分電流ソースに流通する電流を決定することを特徴とする請求項１１に記載の発光ダイオードの変換回路、を提供する。
本発明は、上記の課題を解決するためのものであり、異なる長さを有する複数のＬＥＤランプを駆動するためのＬＥＤ変換回路のＬＥＤ駆動装置を提供することができる。
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
図１に示すように、本発明に係わる発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ， 以下にＬＥＤと略称する）の変換回路は、異なる長さを有する複数のＬＥＤランプを駆動すると共に、入力した交流電流の大きさによって選択的にＬＥＤランプを点灯／消灯する。
本実施例において、本発明のＬＥＤ変換回路は、整流器（１０）と、複数のＬＥＤランプ（１１）と、複数の電流ソース（１２）と、コントローラ（１３）とを備える。
前記整流器（１０）は、交流電源（１４）と連接されると共に、入力した交流電圧をパルス直流電圧に転換する。
前記複数のＬＥＤランプ（１１）は、第１ＬＥＤランプ（１１Ａ）と、第２ＬＥＤランプ（１１Ｂ）と、第３ＬＥＤランプ（１１Ｃ）とを含む。前記複数の電流ソース（１２）の数量は、前記ＬＥＤランプ（１１）の数量に対応すると共に、第１電流ソース（１２Ａ）と、第２電流ソース（１２Ｂ）と、第３電流ソース（１２Ｃ）とを含み、本発明に属する通常の知識を有する者にとって使用の需要に応じてＬＥＤランプ（１１）と電流ソース（１２）の数量を適当に増減することができる。前記各電流ソース（１２）は、誤差増幅器（Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）（１２１）とトランジスタ（１２２）を有し、前記誤差増幅器（１２１）は、第１入力端、第２入力端及び出力端を有し、前記第１入力端は、前記コントローラ（１３）に接続される。前記トランジスタ（１２２）は、ドレイン（ｄｒａｉｎ）と、ソース（ｓｏｕｒｃｅ）と、ゲート（ｇａｔｅ）とを有し、前記ドレインは、前記ＬＥＤランプ（１１）の何れかの位置に連接され、前記の位置は前記ＬＥＤランプ（１１）の末端を含む。前記ソースは、前記誤差増幅器（１２１）の第２出力端と電流感知抵抗（１２３）に連接される。前記ゲートは、前記誤差増幅器（１２１）の前記出力端に連接される。本発明に属する領域の当業者にとって分かるように、電流ソースは、前記誤差増幅器（１２１）、前記トランジスタ（１２２）及び前記電流感知抵抗（１２３）からの何れかの組合方式によって発生し、本実施例は、それらの部材から組合する理解可能な電流ソースの形態であるが、その組合には限られない。
前記コントローラ（１３）は、前記整流器（１０）と電流ソース（１２）に連接され、前記パルス直流電圧の頻度と位相に対応しあうことにより、適当なタイミングで前記各電流ソースに対応する複数の予定の参考電圧を発生し、前記参考電圧は、前記ＬＥＤランプ（１１）に対して正バイアスを発生できる駆動電圧を有する状態で、電流が前記ＬＥＤランプ（１１）に流通すると共に、入力した交流電圧の波形に従って前記ＬＥＤランプ（１１）における特定の区域を点灯又は消灯することに指す。
前記適当なタイミングは、入力した電圧の半波長の周期に対応しあった後、前記時脈周期（ｅｖｅｎｌｙ ｓｐａｃｅｄ ｃｌｏｃｋ ｃｙｃｌｅｓ）を固定の大きさに分割し、所要のタイミングで所定の区域を決定し、それは位相ロックロープ（ｐｈａｓｅ−ｌｏｃｋｅｄ ｌｏｏｐ， ＰＬＬ）回路によって発生でき、この詳細の部分は、第ＷＯ２００９１４８７８９号の国際出願と米国第１２／８２０，１３１号特許出願に記載されており、これらの出願の出願者は本願の発明者である。
注意すべきのは、前述で記載された「適当なタイミング」が全てのタイミングで入力した電流の頻度に従う必要ではなく、逆に電流の頻度の少なくとも２倍でＬＥＤランプの光調整を行う。これにより、６０Ｈｚ又は５０Ｈｚの電流頻度における１２０Ｈｚ又は１００Ｈｚでのトゥインクル現象を防止することができる。例えば、半波長の周期におけるピークのタイミングでＬＥＤを暫く消灯し、輝度変調に対する影響は、入力した電流の頻度の４倍になり、この結果は、入力した電流が５０Ｈｚであるとき、輝度変調頻度が２００Ｈｚになり、この２００Ｈｚの頻度は、一般の最小の変調頻度（人の目で感知できない１５０Ｈｚである）より超えるので、ＬＥＤランプのトゥインクル現象を人の目で感知できなくなる。
図２に示すように、これは異なる長さを有する複数のＬＥＤランプを駆動するためのＬＥＤ駆動装置のＬＥＤ変換回路の第２実施例である。本実施例と第１実施例との差別について、第１実施例のＬＥＤランプ（１１）は前記コントローラ（１３）の制御で自動的（ａｃｔｉｖｅｌｙ）に点灯又は消灯し、本実施例では、前記ＬＥＤランプ（１１）が入力した交流電圧の波形に従って自動的（ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ（ａｃｔｉｖｅｌｙ））に前記ＬＥＤランプ（１１）を点灯又は消灯し、異なる区域のＬＥＤランプ（１１）の点灯又は消灯は、コントローラ（１３）にて制御され、こうすると、入力した電流より２倍の高い状態で輝度の調整を行うことができる。
本実施例のＬＥＤ変換回路は、図１と同じの回路を使用し、これは図１の回路構成で少なくとも一つの区分電流ソース（２１）を増加することにより、各ＬＥＤランプ（１１）を異なる区域（即ち、第１区域Ｓ１、第２区域Ｓ２及び第３区域Ｓ３）を分割し、本実施例において、前記区分電流ソース（２１）は、第１区分電流ソース（２１Ａ）と第２区分電流ソース（２１Ｂ）を有し、前記第１区分電流ソース（２１Ａ）は前記ＬＥＤランプ（１１）と前記電流ソース（１２）に連接されるが、これに限らなく、更に第１区分誤差増幅器（２１１）と第１区分トランジスタ（２１２）を有し、前記第２区分電流ソース（２１Ｂ）は、前記第１区分電流ソース（２１Ａ）、前記電流ソース（１２）及び前記ＬＥＤランプ（１１）に連接されると共に、第２区分誤差増幅器（２１３）と第２区分トランジスタ（２１４）を有する。
前記第１区分誤差増幅器（２１１）は、第１入力端と第２入力端と出力端とを有し、前記第１区分トランジスタ（２１２）は、ドレインとソースとゲートとを有し、前記ドレインは、前記ＬＥＤランプ（１１）の第１区域（Ｓ１）と第２区域（Ｓ２）との間に連接され、前記ゲートは、前記第１区分誤差増幅器（２１１）の出力端に連接され、前記ソースは、前記第１区分誤差増幅器（２１１）の第２出力端に連接される。
前記第２区分誤差増幅器（２１３）は、第１入力端と第２入力端と出力端とを有し、前記第２区分トランジスタ（２１４）は、ドレインとソースとゲートとを有し、前記ドレインは、前記ＬＥＤランプ（１１）の第２区域（Ｓ２）と第３区域（Ｓ３）との間に連接され、前記ゲートは、前記第２区分誤差増幅器（２１３）の出力端に連接され、前記ソースは、前記第２区分誤差増幅器（２１３）の第２出力端、第１区分電流ソース（２１Ａ）及び前記電流感知抵抗（１２３）に連接される。本実施例における全ての区分トランジスタのドレインの連接方式は、同様である。
前記コントローラ（１３）は、複数の参考電圧（Ｖｃ１）（Ｖｃ２）（Ｖｃ３）を提供し、前記参考電圧（Ｖｃ１）（Ｖｃ２）（Ｖｃ３）は、前記区分電流ソース（第１区分電流ソース（２１Ａ）と第２区分電流ソース（２１Ｂ））と前記電流ソース（１２）に対応して電流を設定することにより、前記第１区分電流ソース（２１Ａ）の電流値が前記第２区分電流ソース（２１Ｂ）の電流値より小さく、前記第２区分電流ソース（２１Ｂ）の電流値が前記電流ソース（１２）の電流値より小さく、又、各参考電圧（Ｖｃ１、Ｖｃ２、Ｖｃ３）は、夫々前記電流ソース（２１Ａ）（２１Ｂ）（１２）の第１、第２及び第３参考電圧に対応することに定義する。
入力した電流の電圧が上昇すると、前記第１区分電流ソース（２１Ａ）は前記ＬＥＤランプ（１１）の第１区域（Ｓ１）を点灯し、他の電流ソース（２１Ｂ）（１２）は、前記ＬＥＤランプ（１１）における他の区域（Ｓ２）（Ｓ３）に流通するための電圧降下が足りないので、電流を流通できず、又、入力した電流の電圧が上昇し続けると、前記第２区域（Ｓ２）が十分の電圧降下を獲得すると共に、電流を流通させ、前記第１区分電流ソース（２１Ａ）、第２電流ソース（２１Ｂ）及び電流ソース（１２）は、同じの電流感知抵抗（１２３）に連接しなく、且つ参考電圧（Ｖｃ２）が参考電圧（Ｖｃ１）より高いので、電流が第１区域（Ｓ１）と第２区域（Ｓ２）を流通し、そして第２電流ソース（２１Ｂ）の末端を流通するとき、前記第１区分電流ソース（２１Ａ）を起動することに寄与し、前記入力した交流電圧が電流ソース（１２）を流通するまで電流を増加し、逆に、入力した交流電圧が電圧のピークに達すると共に、降下し始めるとき、前記の作動方式は、逆方向に変換する。
注意すべきのは、本実施例は二つの特徴を有し、第１は、後に発生する電流ソースの電流値が前の電流ソースの電流値より大きく、且つ入力した電流の波形が入力した交流電圧の波形に従って上昇又は降下するので、自発的に力率校正の効果を発生できる。第２は、入力した交流電圧の波形における最も効率のタイミングでＬＥＤランプの各区域が点灯されることができる。
図１、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、本発明に係わるＬＥＤ変換回路の第３実施例について説明する。ＬＥＤランプを１２０ＶＡＣ又は２４０ＶＡＣの操作環境で新たに配置して動作することができる。本実施例のＬＥＤ変換回路は、整流器（１０）と、複数のＬＥＤランプ（１１）と、複数の電流ソース（１２）と、コントローラ（１３）と、高電圧（Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ， 以下にＨＶと略称する）ダイオード（Ｄ）と、Ｐ型の金属酸化半導体（ｐ−ｔｙｐｅ ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，以下にＰＭＯＳと略称する）モジュール（３０）と、ピーク感知モジュール（３１）と、第２のＮ型の金属酸化半導体（ｎ−ｔｙｐｅ ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，以下にＮＭＯＳと略称する）トランジスタ（Ｎ２）とを有し、又、必要に応じて本実施例は更に第１のＮＯＭＳトランジスタ（Ｎ１）を有する。
前記高電圧ダイオード（Ｄ）は、第４ＬＥＤランプ（１１Ｄ）と第５ＬＥＤランプ（１１Ｅ）との間にカップリングして連接されると共に、カソードとアノードを有し、前記カソードは、前記第４ＬＥＤランプ（１１Ｄ）に連接され、前記アノードは、前記ＰＭＯＳモジュール（３０）に連接され、前記ＰＭＯＳモジュール（３０）は、前記整流器（１０）と前記第５ＬＥＤランプ（１１Ｅ）に連接される。
前記ピーク感知モジュール（３１）は、前記整流器（１０）に連接される。前記ぴ区感知モジュールは、分圧回路構成であり、二つの抵抗を有することにより、パルス直流電圧の電圧データを前記コントローラ（１３）に伝送し、そして、前記コントローラ（１３）は、前記入力した交流電圧が１２０ＶＡＣ又は２４０ＶＡＣの操作区間内に位置するか否かのことを確認できる。前記第１ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ１）と前記第２ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ２）は、前記ＰＭＯＳモジュール（３０）とインバーター（ｉｎｖｅｒｔｅｒ）に連接され、前記インバーターは、前記第１ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ１）のゲートと前記第２ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ２）との間に連接されると共に、前記コントローラ（１３）と連結される入力端（図３Ａに参照する）を有し、前記第１と第２ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ１）（Ｎ２）は、前記ＰＭＯＳモジュール（３０）に連接され、前記第１と第２ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ１）（Ｎ２）のソースは、アースに連接される。
図３Ｂに示すように、前記第２ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ２）は、独立の形態でＬＥＤ変換回路（第１ＮＭＯＳトランジスタを要らず）に設置されることができ、且つ前記コントローラ（１３）に制御される。当業者は、図３Ａと図３Ｂが回路の配置に僅かの差別があるが、類似の効果を達成できることが明瞭である。
入力した交流電圧が１２０ＶＡＣであるとき、前記コントローラ（１３）は、前記第２ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ２）（同時に第１ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ１）をクローズする）を起動し、前記ＰＭＯＳモジュール（３０）は、前記第５ＬＥＤランプ（１１Ｅ）が前記整流器（１０）に連接されるように前記高電圧ダイオード（Ｄ）を調整し、これにより、電流を前記第４ＬＥＤランプ（１１Ｄ）から前記第５ＬＥＤランプ（１１Ｅ）に流通しないように制限することにより、前記第４ＬＥＤランプ（１１Ｄ）と前記第５ＬＥＤランプ（１１Ｅ）が並列状態になるように制御できる。
入力した交流電圧が２４０ＶＡＣであるとき、前記コントローラ（１３）は、前記第２ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ２）（同時に第１ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ１）を起動する）をクローズし、そして、前記ＰＭＯＳモジュール（３０）が前記高電圧ダイオード（Ｄ）から正バイアスを発生させると共に、前記第４ＬＥＤランプ（１１Ｄ）と前記第５ＬＥＤランプ（１１Ｅ）とを直列状態になる。
図４に示すように、本発明に係わる第４実施例は、第１と第３実施例に基づき、１２０ＶＡＣと２４０ＶＡＣの操作区間で前記ＬＥＤランプ（１１）を変換することにより、前記ＬＥＤランプ（１１）を点灯又は消灯し、本実施例と第１と第３実施例の差別は、本実施例のＬＥＤ変換回路が入力の交流電圧のピークを感知するために分圧回路を使用しないこと、及びＰＭＯＳモジュールと前記第１ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ１）と前記第２ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ２）の代わりにＮＭＯＳモジュール（４０）を使用することである。
本実施例では、前記第４ＬＥＤランプ（１１Ｄ）と前記第５ＬＥＤランプ（１１Ｅ）が直列方式で連接されておく、前記第４ＬＥＤランプ（１１Ｄ）と前記第５ＬＥＤランプ（１１Ｅ）が直列の連接方式により、前記コントローラ（１３）は、フィードバック抵抗（Ｒｆ１）に流通する電流値が所定の電流値に達するか否かを確認し、前記フィードバック抵抗（Ｒｆ１）に流通する電流値が前記第４ＬＥＤランプ（１１Ｄ）と前記第５ＬＥＤランプ（１１Ｅ）を直列するための電流値に満足できない場合、即ち前記パルス電流の電圧の電圧値が前記第４ＬＥＤランプ（１１Ｄ）と前記第５ＬＥＤランプ（１１Ｅ）を点灯するための最小の電圧値より小さく、そして、前記コントローラ（１３）は、前記第４ＬＥＤランプ（１１Ｄ）と前記第５ＬＥＤランプ（１１Ｅ）を並列に調整することにより、前記第４ＬＥＤランプ（１１Ｄ）と前記第５ＬＥＤランプ（１１Ｅ）を点灯するための最小の電圧値を降下して前記第４ＬＥＤランプ（１１Ｄ）と前記第５ＬＥＤランプ（１１Ｅ）を点灯する。
前記の概念で前記入力した交流電圧のピーク値を感知することにより、異なるＬＥＤランプにおける発光ダイオードを順に点灯し、前記第１フィードバック抵抗を流通した電流が次のＬＥＤランプを点灯できない場合、次のＬＥＤランプに対応する電流ソースが起動され、従って、本発明は実際の需要に応じて数量を調整又はリピートすることができる。
前記ＮＭＯＳモジュール（４０）は、変換部材（４０１）と、第３ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ３）と、第４ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ４）と、コンデンサ（Ｃ）と、遮断ダイオード（Ｄ１）と、抵抗（４０２）と、電源（ＶR）とを含む。
前記第３ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ３）は、ドレインとソースとゲートとを有し、前記ドレインは、前記変換部材（４０１）に連接され、前記ソースは、前記高電圧ダイオードのアノード端に連接され、前記ゲートは、前記整流器（１０）に連接され、前記コンデンサ（Ｃ）と前記抵抗（４０２）は、並列方式で第３ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ３）の前記ゲートと前記ソースとの間に連接され、前記電源（ＶR）は、前記変換部材（４０１）を介して前記ゲートと前記遮断ダイオード（Ｄ１）に連接される。
前記第４ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ４）は、ドレインとソースとゲートとを有し、前記ゲートは、前記コントローラ（１３）に連接され、前記ドレインは、前記第３ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ３）の前記ソースに連接される。
第３実施例と比べると、入力した交流電流の電圧は半波形の正弦波であり、且つ各周期の電圧は０ボルトに近づく２回のチャンスがあるので、本実施例（図４）では、前記入力した交流電流の電圧より高いゲート電圧を前記第３ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ３）に入力することができる。従って、図３ＡのＰＭＯＳモジュール（３０）の代わりに使用されることができる。第３実施例には、ＰＭＯＳモジュール（３０）におけるＰＭＯＳ部材のコストが高く、且つその効果が本実施例のＮＭＯＳモジュールにおけるＮＭＯＳ部材に及ばないため、前記第４と第５ＬＥＤランプ（１１Ｄ）（１１Ｅ）が並列状態に調整される場合、より低い入力交流電圧（１２０ＶＡＣ）を入力すると、前記電源（ＶR）が前記遮断ダイオード（Ｄ１）に連接されると共に、第３ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ３）を起動状態となる。前記第３ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ３）に供給する電圧が０ボルトに近づくと、前記第３ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ３）のゲートがオープンされると共に、前記第３ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ３）のソースと連接される抵抗（４０２）への放電まで充電状態となり、例え前記前記第３ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ３）におけるドレインとソートの電圧が前記パルス直流電圧に従って該パルス直流電圧のピーク電圧までに増加しても、前記第３ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ３）はオープン状態に維持する。
本実施例に増設する第４ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ４）は、前記第３ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ３）のソースを制限するためであり、パルス直流電圧が０ボルトに近づくと、前記第４ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ４）がまたオープン状態に維持することにより、前記第３ＮＭＯＳトランジスタ（Ｎ３）は適当な充電状態に維持することを確保する。
図５に示すように、本発明に係わるＬＥＤ変換回路の第５実施例は、図２と図４に基づき、ＬＥＤ駆動器を１２０ＶＡＣと２４０ＶＡＣの操作条件で変換可能とし（図５は簡略に示すものであり、完全の回路図ではない）、第３と第４実施例には、一連のＬＥＤランプ（２２０ＶＡＣ）を並列に変換する二本のＬＥＤランプ（１１０ＶＡＣ）を提供すると共に、より大きい電圧変動の環境で使用できるが、電圧がより低い状態から徐々に大きく状態（即ち１２０ＶＡＣの操作条件で、電圧値が９０ボルトから１５０ボルトまで上昇し、或いは２２０ＶＡＣの操作条件で、電圧値が１９０ボルトから２５０ボルトまで上昇）に変換する場合を考慮しなければならない。
本実施例において、前記ＬＥＤ変換回路は更に第１区分モジュール（５１）と、第２区分モジュール（５２）と、高電圧ダイオード（Ｄ）と、第１フィードバック抵抗（Ｒｆ１）と、第２フィードバック抵抗（Ｒｆ２）とを有し、前記第１区分モジュール（５１）は、前記第４ＬＥＤランプ（１１Ｄ）に連接されると共に、前記第４ＬＥＤランプ（１１Ｄ）を第１区域（Ｓ１）と第２区域（Ｓ２）に分割し、前記第２区分モジュール（５２）は、前記第５ＬＥＤランプ（１１Ｅ）に連接されると共に、前記第５ＬＥＤランプ（１１Ｅ）を第３区域（Ｓ３）と第４区域（Ｓ４）に分割する。前記第１区分モジュール（５１）は、第１区分電流ソース（５１Ａ）と第２区分電流ソース（５１Ｂ）を有し、前記第２区分モジュール（５２）は、第３区分電流ソース（５２Ａ）と第４区分電流ソース（５２Ｂ）を有する。
前記第１区分電流ソース（５１Ａ）は、第１誤差増幅器（５１１）と第１トランジスタ（５１２）を有し、前記第１誤差増幅器（５１１）は、第１入力端、第２入力端及び出力端を有し、前記第１入力端は第１電圧基準を接収し、前記第１トランジスタ（５１２）は、ドレイン、ソース及びゲートを含み、前記ドレインは、前記第１区域（Ｓ１）と前記第２区域（Ｓ２）との間に連接され、前記ソースは、前記第１誤差増幅器（５１１）の第２入力端に連接され、前記ゲートは、前記第１誤差増幅器（５１１）の第１入力端に連接される。
前記第２区分電流ソース（５１Ｂ）は、第２誤差増幅器（５１３）と第２トランジスタ（５１４）を有し、前記第３区分電流ソース（５２Ａ）は、第３誤差増幅器（５２１）と第３トランジスタ（５２２）を有し、前記第４区分電流ソース（５２Ｂ）は、第４誤差増幅器（５２３）と第４トランジスタ（５２４）を有し、これらのトランジスタ（５１２）（５１４）（５２２）（５２４）は、夫々ドレイン、ソース及びゲートを備える。
前記第２、第３及び第４区分電流ソース（５１Ｂ）（６２Ａ）（５２Ｂ）の連接構造は、前記第１区分電流ソース（５１Ａ）と等しく、前記第１区分電流ソース（５１Ａ）と前記第２区分電流ソース（５１Ｂ）とのドレインは、互いに連接され、前記第３区分電流ソース（５２Ａ）と前記第４区分電流ソース（５２Ｂ）とのドレインは、互いに連接され、前記第２区分電流ソース（５１Ｂ）のドレインは、前記第２区域（Ｓ２）と前記高電圧ダイオード（Ｄ）との間に連接され、前記第３区分電流ソース（５２Ａ）のドレインは、前記第３区域（Ｓ３）と前記高電圧ダイオード（Ｄ）との間に連接され、前記第４区分電流ソース（５２Ｂ）のドレインは、前記第３区域（Ｓ３）と前記第４区域（Ｓ４）との間に連接される。
本実施例において、図面に示さないコントローラは、各電流ソース（５１Ａ）（５１Ｂ）（５２Ａ）（５２Ｂ）に対して参考電圧を発生し、後に発生する各電流ソースに設定される電圧基準が前の電流の電流ソースに設定される電圧基準より低く、これに関して第２実施例に既に説明した。
並列操作を行うとき、前記第１区分モジュール（５１）は、前記第２フィードバック抵抗（Ｒｆ２）から発生するフィードバック電圧を使用し、前記第２区分モジュール（５２）は、前記第１フィードバック抵抗（Ｒｆ１）から発生するフィードバック電圧を使用し、直列操作を行うとき、前記第１区分モジュール（５１）は、前記第１フィードバック抵抗（Ｒｆ１）と前記第２フィードバック抵抗（Ｒｆ２）から発生する総合のフィードバック電圧を使用する。前記第１区分モジュール（５１）における区分電流ソース（５１Ａ）（５１Ｂ）は動作モジュールであるとき、前記第１フィードバック（Ｒｆ１）に流通する電圧は０ボルトであるが、実際にはこの期間に、前記第１区分モジュール（５１）が前記第２フィードバック抵抗（Ｒｆ２）の影響を受け、しかし、ＬＥＤ変換回路の操作モジュールを直列から並列に変換するとき、前記第１区分モジュール（５１）が前記第１フィードバック抵抗（Ｒｆ１）と前記第２フィードバック抵抗（Ｒｆ２）から発生する総合のフィードバック電圧の影響を受け、そして、この操作モジュールでパルス直流電圧の特性に従うから、前記ＬＥＤランプに流通する電流を調整するために前記第１区分モジュール（５１）から前記第２区分モジュール（５２）に変換するとき、光をスムーズに調整する効果を達成できると共に、トゥインクル現象も発生しない。
本発明の実施例は上述のように説明したが、本発明を限定するものではなく、当業者は、本発明の精神と範囲内に、特許請求の範囲に記載される形状、構造、特徴及び精神を適当に変更することができるので、本発明の保護範囲は特許請求の範囲に基づくべきである。
本発明は、上記の構成を有するので、異なる長さを有する複数のＬＥＤランプを駆動するためのＬＥＤ変換回路のＬＥＤ駆動装置を提供することができる。
Ｃ コンデンサ
Ｄ 高電圧ダイオード
Ｄ１ 遮断ダイオード
Ｎ１ 第１ＮＭＯＳトランジスタ
Ｎ２ 第２ＮＭＯＳトランジスタ
Ｎ３ 第３ＮＭＯＳトランジスタ
Ｎ４ 第４ＮＭＯＳトランジスタ
Ｒｆ１ 第１フィードバック抵抗
Ｒｆ２ 第２フィードバック抵抗
Ｓ１ 第１区域
Ｓ２ 第２区域
Ｓ３ 第３区域
Ｖｃ１ 参考電圧
Ｖｃ２ 参考電圧
Ｖｃ３ 参考電圧
ＶR 電源
１０ 整流器
１１ ＬＥＤランプ
１１Ａ 第１ＬＥＤランプ
１１Ｂ 第２ＬＥＤランプ
１１Ｃ 第３ＬＥＤランプ
１１Ｄ 第４ＬＥＤランプ
１２ 電流ソース
１２Ａ 第１電流ソース
１２Ｂ 第２電流ソース
１２Ｃ 第３電流ソース
１２１ 誤差増幅器
１２２ トランジスタ
１２３ 電流感知抵抗
１３ コントローラ
１４ 交流電源
２１ 区分電流ソース
２１Ａ 第１区分電流ソース
２１Ｂ 第２区分電流ソース
２１１ 第１区分誤差増幅器
２１２ 第１区分トランジスタ
２１３ 第２区分誤差増幅器
２１４ 第２区分トランジスタ
３０ ＰＭＯＳモジュール
３１ ピーク感知モジュール
４０ ＮＭＯＳモジュール
４０１ 変換部材
４０２ 抵抗
５１ 第１区分モジュール
５１Ａ 第１区分電流ソース
５１１ 第１誤差増幅器
５１２ 第１トランジスタ
５１Ｂ 第２区分電流ソース
５１３ 第２誤差増幅器
５１４ 第２トランジスタ
５２ 第２区分モジュール
５２Ａ 第３区分電流ソース
５２１ 第３誤差増幅器
５２２ 第３トランジスタ
５２Ｂ 第４区分電流ソース
５２３ 第４誤差増幅器
５２４ 第４トランジスタ
Ｄ 高電圧ダイオード
Ｄ１ 遮断ダイオード
Ｎ１ 第１ＮＭＯＳトランジスタ
Ｎ２ 第２ＮＭＯＳトランジスタ
Ｎ３ 第３ＮＭＯＳトランジスタ
Ｎ４ 第４ＮＭＯＳトランジスタ
Ｒｆ１ 第１フィードバック抵抗
Ｒｆ２ 第２フィードバック抵抗
Ｓ１ 第１区域
Ｓ２ 第２区域
Ｓ３ 第３区域
Ｖｃ１ 参考電圧
Ｖｃ２ 参考電圧
Ｖｃ３ 参考電圧
ＶR 電源
１０ 整流器
１１ ＬＥＤランプ
１１Ａ 第１ＬＥＤランプ
１１Ｂ 第２ＬＥＤランプ
１１Ｃ 第３ＬＥＤランプ
１１Ｄ 第４ＬＥＤランプ
１２ 電流ソース
１２Ａ 第１電流ソース
１２Ｂ 第２電流ソース
１２Ｃ 第３電流ソース
１２１ 誤差増幅器
１２２ トランジスタ
１２３ 電流感知抵抗
１３ コントローラ
１４ 交流電源
２１ 区分電流ソース
２１Ａ 第１区分電流ソース
２１Ｂ 第２区分電流ソース
２１１ 第１区分誤差増幅器
２１２ 第１区分トランジスタ
２１３ 第２区分誤差増幅器
２１４ 第２区分トランジスタ
３０ ＰＭＯＳモジュール
３１ ピーク感知モジュール
４０ ＮＭＯＳモジュール
４０１ 変換部材
４０２ 抵抗
５１ 第１区分モジュール
５１Ａ 第１区分電流ソース
５１１ 第１誤差増幅器
５１２ 第１トランジスタ
５１Ｂ 第２区分電流ソース
５１３ 第２誤差増幅器
５１４ 第２トランジスタ
５２ 第２区分モジュール
５２Ａ 第３区分電流ソース
５２１ 第３誤差増幅器
５２２ 第３トランジスタ
５２Ｂ 第４区分電流ソース
５２３ 第４誤差増幅器
５２４ 第４トランジスタ
Claims (12)
- 交流電圧をパルス交流電圧に変換する整流器と、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプと、複数の電流ソースと、前記整流器と前記電流ソースに連接されると共に、前記ＬＥＤランプを点灯又は消灯できるコントローラとを備え、
前記電流ソースは、誤差増幅器とトランジスタとを有し、前記誤差増幅器は、第１入力端と、第２入力端と、輸出端とを有し、
前記トランジスタは、前記ＬＥＤランプの末端に連接されるドレインと、前記誤差増幅器の第２入力端と電流感知抵抗に連接されるソースと、前記誤差増幅器の出力端に連接されるゲートとを有することを特徴とする発光ダイオードの変換回路。 - 前記コントローラは、前記パルス直流電圧に対応し合うと共に、適当なタイミングで対応する電流ソースに対して複数の参考電圧を発生することを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの変換回路。
- 前記コントローラは、前記交流電圧の半周期における少なくとも一つのタイミングで前記発光ダイオードに流通する電流を遮断することにより、前記発光ダイオードランプの輝度変換頻度が交流電圧の頻度の２倍より高いことを特徴とする請求項２に記載の発光ダイオードの変換回路。
- 各発光ダイオードランプを複数の区域に分割するための少なくとも一つの区分電流ソースを更に備え、
前記区分電流ソースは、第１区分電流ソースと第２区分電流ソースを有し、
前記第１区分電流ソースは、前記発光ダイオードランプと前記電流ソースに連接されることにより、前記発光ダイオードが第１区域と第２区域に分割され、
前記第２区分電流ソースは、前記発光ダイオードランプと前記第１区分電流ソースと前記電流ソースに連接されることにより、前記発光ダイオードが第３区域と第４区域に分割され、
前記コントローラから発生される前記参考電圧は、前記第１区分電流ソース、前記第２区分電流ソース及び前記電流ソースの複数の所定電流値を代表する参考電圧を含み、且つ前記第１区分電流ソースの参考電圧が前記第２区分電流ソースの参考電圧より低く、前記第２区分電流ソースの前記参考電圧が前記電流ソースの参考電圧より低いことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの変換回路。 - 前記第１区分電流ソースは、第１区分誤差増幅器と第１トランジスタを有し、前記第１区分誤差増幅器は、第１入力端と、第２入力端と出力端を有し、前記第１トランジスタは、前記発光ダイオードランプの第１区域に連接されるドレインと、前記第１誤差増幅器の前記第２入力端に連接されるソースと、前記第１誤差増幅器の前記出力端に連接されるゲートとを有し、
前記第２区分電流ソースは、第２区分誤差増幅器と第２トランジスタを有し、前記第２区分誤差増幅器は、第１入力端と、第２入力端と出力端を有し、前記第２トランジスタは、前記発光ダイオードランプの第２区域に連接されるドレインと、前記第２誤差増幅器の前記出力端に連接されるゲートと、前記第２誤差増幅器の前記第２入力端と第１区分電流ソースと前記電流感知抵抗に連接されるソースとを有することを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオードの変換回路。 - １２０ボルトの交流電流と２４０ボルトの交流電流との間に操作を変換するための発光ダイオードの変換回路であって、
入力した交流電圧をパルス交流電圧に変換するための整流器と、複数の発光ダイオード変換回路ランプと、複数の電流ソースと、高電圧ダイオードと、Ｐ型の金属酸化半導体トランジスタモジュールと、ピーク感知モジュールと、第２Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタと、コントローラとを備え、
前記発光ダイオード変換回路ランプは、第１発光ダイオード変換回路ランプと第２発光ダイオード変換回路ランプを有し、
前記電流ソースは、誤差増幅器とトランジスタを有し、前記誤差増幅器は、第１入力端と第２入力端と出力端を有し、前記トランジスタは、対応する発光ダイオードランプの末端に連接されるドレインと、前記誤差増幅器の第２入力端と電流感知抵抗に連接されるソースと、前記誤差増幅器の出力端に連接されるゲートとを有し、
前記高電圧ダイオードは、カソードとアノードを有すると共に、前記第１ＬＥＤランプと第２発光ダイオードランプとの間に設けられ、前記カソードは前記第１発光ダイオードランプに連接され、
前記Ｐ型の金属酸化半導体モジュールは、前記整流器と前記第２発光ダイオードランプと前記高電圧ダイオードのアノードに連接され、
前記ピーク感知モジュールは、前記整流器に連接されると共に、前記パルス直流電圧のピーク信号を感知し、
前記コントローラは、前記ピーク感知モジュールにて前記ピーク信号を接収すると共に、前記第２Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタを起動又はクローズすることにより、前記第１発光ダイオードランプと第２発光ダイオードランプを並列又は直列に変換することを制御することを特徴とする発光ダイオードの変換回路。 - 更に第１Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタと、前記第１Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタのゲートと第２Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタに連接されるインバーターとを有し、
前記第１と第２Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタのレインは前記Ｐ型の金属酸化半導体トランジスタモジュールに連接され、且つ前記Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタドと前記Ｐ型の金属酸化半導体トランジスタのソースがアースに固定されることを特徴とする請求項６に記載の発光ダイオードの変換回路。 - 入力した交流電圧が１２０ボルトであるとき、前記コントローラは、前記第２Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタを起動し、前記Ｐ型の金属酸化半導体トランジスタモジュールは、前記高電圧ダイオードが電流を前記第１発光ダイオードランプから前記第２発光ダイオードランプに流通できないように制御することにより、前記第１発光ダイオードランプと前記第２発光ダイオードランプを並列状態になることを特徴とする請求項６に記載の発光ダイオードの変換回路。
- 入力した交流電圧が２４０ボルトであるとき、前記コントローラは、前記第２Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタをクローズし、前記Ｐ型の金属酸化半導体トランジスタモジュールは前記高電圧ダイオードから正バイアスを発生さると共に、前記第１発光ダイオードランプと前記第２発光ダイオードランプを直列状態になることを特徴とする請求項６に記載の発光ダイオードの変換回路。
- １２０ボルトの交流電流と２４０ボルトの交流電流との間に操作を変換するための発光ダイオードの変換回路であって、
入力した交流電圧をパルス交流電圧に変換するための整流器と、複数の発光ダイオードランプと、複数の電流ソースと、高電圧ダイオードと、Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタモジュールと、電源と、第４Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタと、コントローラとを備え、カソードとアノードを有すると共に、前記第１ＬＥＤランプと第２発光ダイオードランプとの間に設けられ、前記カソードは前記第１発光ダイオードランプに連接され、
前記複数の発光ダイオードランプは、第１発光ダイオードランプと第２発光ダイオードランプを有し、第１発光ダイオードランプと第２発光ダイオードランプとの最初の連接方式は直列状態であり、
前記電流ソースは、誤差増幅器とトランジスタを有し、前記誤差増幅器は、第１入力端と第２入力端と出力端を有し、前記トランジスタは、対応する発光ダイオードランプの末端に連接されるドレインと、前記誤差増幅器の第２入力端に連接されるソースと、前記誤差増幅器の出力端に連接されるゲートとを有し、
前記高電圧ダイオードは、カソードとアノードを有すると共に、前記第１ＬＥＤランプと第２発光ダイオードランプとの間に設けられ、前記高電圧ダイオードは前記第１発光ダイオードランプに連接され、
前記Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタモジュールは、変換部材と、第３Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタと、コンデンサと、遮断ダイオードと、抵抗とを有し、前記第３Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタは、前記変換部材に連接されるゲートと、前記高電圧ダイオードのアノードに連接されるソースと、前記整流器に連接されるドレインとを有し、
前記抵抗は、前記コンデンサと同時に並列方式で前記第３Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタのゲートとソースとの間に連接され、
前記電源は、前記変換部材と前記遮断ダイオードに介して前記第３Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタのゲートに連接され、
前記第４Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタは、前記コントローラに連接されるゲートと、前記第３Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタのソースに連接されるドレインを有し、
前記コントローラは、第１フィードバック抵抗の電流値を確認すると共に、前記第３Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタと前記第４Ｎ型の金属酸化半導体トランジスタを制御することにより、前記第１発光ダイオードランプと第２発光ダイオードランプを並列又は直列に変換することを制御することを特徴とする発光ダイオードの変換回路。 - 更に第２フィードバック抵抗と、第１区分モジュールと、第２区分モジュールと、を有し、前記第１区分モジュールは、前記第１発光ダイオードランプに連接されると共に、前記第１発光ダイオードランプを第１区域と第２区域に分割し、
前記第２区分モジュールは、前記第２発光ダイオードランプに連接されると共に、前記第２発光ダイオードランプを第３区域と第４区域に分割し、
前記第１発光ダイオードランプと第２発光ダイオードランプは並列状態であるとき、前記第１区分モジュールが前記第２フィートバック抵抗から発生するフィードバック電圧を使用し、前記第１発光ダイオードランプと第２発光ダイオードランプは直列状態であるとき、前記第１区分モジュールが前記第１フィードバック抵抗と前記第２フィードバック抵抗から発生する総合のフィードバック電圧を使用することを特徴とする請求項１０に記載の発光ダイオードの変換回路。 - 前記第１区分モジュールは、第１区分電流ソースと、第２区分電流ソースと、を有し、
前記第１区分電流ソースは、前記第１発光ダイオードランプの第１区域と第２区域との間に設けられると共に、第１参考電圧を接収することにより、前記第１区分電流ソースに流通する電流を決定し、
前記第２区分電流ソースは、前記第１発光ダイオードランプの第２区域と前記高電圧ダイオードのアノードとの間に設けられると共に、第２参考電圧を接収することにより、前記第２区分電流ソースに流通する電流を決定し、
前記第２区分モジュールは、第３区分電流ソースと、第４区分電流ソースと、を有し、
前記第３区分電流ソースは、前記第２発光ダイオードランプの第３区域と第４区域との間に設けられると共に、第３参考電圧を接収することにより、前記第３区分電流ソースに流通する電流を決定し、
前記第４区分電流ソースは、前記第２発光ダイオードランプの第４区域と前記第１フィードバック抵抗との間に設けられると共に、第４参考電圧を接収することにより、前記第４区分電流ソースに流通する電流を決定することを特徴とする請求項１１に記載の発光ダイオードの変換回路。
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